Dataset Previews

First, initialize by adding tools and declare floating type

using GriddingMachine
using PkgUtility
using Plots
using Plots.PlotMeasures

ENV["GKSwstype"]="100";
FT = Float32;
# use this to fix the problem in generated preview.jl file
F1 = joinpath(@__DIR__, "../../Artifacts.toml");
F2 = joinpath(@__DIR__, "../../../Artifacts.toml");
GRIDDINGMACHINE_ARTIFACTS = (isfile(F1) ? F1 : F2);

predownload_artifact.(["GPP_MPI_v006_1X_8D", "GPP_VPM_v20_1X_8D",
                       "NPP_MODIS_1X_1Y", "canopy_height_20X_1Y",
                       "clumping_index_12X_1Y", "clumping_index_2X_1Y_PFT",
                       "land_mask_ERA5_4X_1Y", "leaf_area_index_4X_1M",
                       "leaf_chlorophyll_2X_7D", "leaf_traits_2X_1Y",
                       "river_maps_4X_1Y", "SIF_TROPOMI_740_1X_1M",
                       "surface_data_2X_1Y", "tree_density_12X_1Y",
                       "wood_density_2X_1Y"],
                      GRIDDINGMACHINE_ARTIFACTS);

#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   

                                                                           0.1%
                                                                           0.6%
####                                                                       5.6%
##############                                                            20.1%
########################                                                  33.7%
################################                                          45.4%
######################################                                    53.3%
############################################                              61.6%
###################################################                       71.5%
########################################################                  78.7%
############################################################              84.5%
################################################################          89.3%
###################################################################       93.4%
######################################################################    97.3%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      

                                                                           0.0%
                                                                           0.2%
#                                                                          1.5%
####                                                                       6.5%
########                                                                  12.0%
############                                                              17.2%
################                                                          23.3%
#####################                                                     30.5%
###########################                                               38.5%
#################################                                         47.1%
########################################                                  56.3%
###############################################                           66.5%
#######################################################                   77.6%
#############################################################             85.4%
###################################################################       93.4%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      

######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      

#                                                                          2.5%
############                                                              17.8%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      
#=#=-#  #                                                                     
-#O#- #   #                                                                   
-=#=#   #   #                                                                 
-=O#- #  #    #                                                               
-=O=#  #   #   #                                                              
-=O=-#  #    #   #                                                            
-=O=- #   #   #     #                                                         
-=O=-   #   #   #     #                                                       
-=O=-    #    #    #    #                                                     
-=O=-      #   #     #    #                                                   
-=O=-        #   #     #     #                                                
-=O=-         #     #    #     #                                              
-=O=-           #     #    #     #                                            
-=O=-              #    #     #     #                                         
-=O=-                #    #     #     #                                       
-=O=-                  #     #     #     #                                    
-=O=-                    #     #     #     #                                  
-=O=-                      #     #     #      #                               
-=O=-                         #     #     #     #                             
-=O=-                           #     #     #     #                           
-=O=-                              #     #     #     #                        

                                                                           1.2%
#########                                                                 13.2%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       

#                                                                          2.0%
##############                                                            19.5%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       

##                                                                         3.0%
###################################                                       49.5%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      

                                                                           1.0%
#########                                                                 12.7%
############################################                              62.2%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      

                                                                           0.7%
####                                                                       6.9%
###########################################                               60.7%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       

                                                                           1.0%
#########                                                                 12.7%
################################################################          89.7%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       

                                                                           0.2%
###                                                                        4.6%
######################                                                    30.6%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       

                                                                           0.1%
#                                                                          1.6%
########                                                                  12.4%
#################################                                         46.5%
######################################################                    75.6%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      

                                                                           0.0%
                                                                           0.3%
#                                                                          2.4%
#####                                                                      7.4%
#########                                                                 13.0%
#############                                                             18.9%
#################                                                         24.6%
######################                                                    31.1%
#########################                                                 35.7%
#############################                                             40.3%
################################                                          45.5%
####################################                                      50.6%
########################################                                  55.8%
###########################################                               60.6%
##############################################                            65.2%
#################################################                         68.4%
####################################################                      72.2%
#####################################################                     75.0%
########################################################                  77.9%
##########################################################                80.6%
###########################################################               82.7%
###############################################################           88.6%
#################################################################         90.6%
##################################################################        92.1%
###################################################################       93.7%
####################################################################      95.2%
#####################################################################     96.9%
######################################################################    98.5%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       

                                                                           0.1%
##                                                                         3.1%
#######################                                                   32.0%
######################################################################## 100.0%
#=#=#                                                                         
##O#- #                                                                       
##O=#  #                                                                      

#########                                                                 13.2%
######################################################################## 100.0%

Then, define a function to plot the dataset

function preview_data(ds::GriddedDataset{FT}, ind::Int)
    # preview data
    return heatmap(view(ds.data,:,:,ind)',
                   origin="lower",
                   aspect_ratio=1,
                   xticks=[],
                   yticks=[],
                   c=:viridis,
                   size=(700,300),
                   framestyle=:none)
end

function preview_data(ds::GriddedDataset{FT}, ind::Int, clim::Tuple)
    # preview data
    return heatmap(view(ds.data,:,:,ind)',
                   origin="lower",
                   aspect_ratio=1,
                   xticks=[],
                   yticks=[],
                   c=:viridis,
                   clim=clim,
                   size=(700,300),
                   framestyle=:none)
end

preview_data (generic function with 2 methods)

Leaf level datasets

Leaf chlorophyll content

LCH_LUT = load_LUT(LeafChlorophyll{FT}());
mask_LUT!(LCH_LUT, FT[0,Inf]);
LCH_LUT = regrid_LUT(LCH_LUT, Int(size(LCH_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(LCH_LUT.data,3)
    preview_data(LCH_LUT, i, (0,80));
end
gif(anim, fps=5)

Leaf nitrogen content

LNC_LUT = load_LUT(LeafNitrogen{FT}());
mask_LUT!(LNC_LUT, FT[0,Inf]);
LNC_LUT = regrid_LUT(LNC_LUT, Int(size(LNC_LUT.data,2)/180));
preview_data(LNC_LUT, 1)

Leaf phosphorus content

LPC_LUT = load_LUT(LeafPhosphorus{FT}());
mask_LUT!(LPC_LUT, FT[0,Inf]);
LPC_LUT = regrid_LUT(LPC_LUT, Int(size(LPC_LUT.data,2)/180));
preview_data(LPC_LUT, 1)

Specific leaf area

SLA_LUT = load_LUT(LeafSLA{FT}());
mask_LUT!(SLA_LUT, FT[0,Inf]);
SLA_LUT = regrid_LUT(SLA_LUT, Int(size(SLA_LUT.data,2)/180));
preview_data(SLA_LUT, 1)

Vcmax

VCM_LUT = load_LUT(VcmaxOptimalCiCa{FT}());
mask_LUT!(VCM_LUT, FT[0,Inf]);
VCM_LUT = regrid_LUT(VCM_LUT, Int(size(VCM_LUT.data,2)/180));
preview_data(VCM_LUT, 1)

Stand level datasets

Canopy height

CHT_LUT = load_LUT(CanopyHeightGLAS{FT}());
mask_LUT!(CHT_LUT, FT[0,Inf]);
CHT_LUT = regrid_LUT(CHT_LUT, Int(size(CHT_LUT.data,2)/180));
preview_data(CHT_LUT, 1)

Clumping index

# global clumping index
CLI_LUT = load_LUT(ClumpingIndexMODIS{FT}(), "12X", "1Y");
mask_LUT!(CLI_LUT, FT[0,1]);
CLI_LUT = regrid_LUT(CLI_LUT, Int(size(CLI_LUT.data,2)/180));
preview_data(CLI_LUT, 1, (0.4,1))

# global clumping index per PFT
CLI_LUT = load_LUT(ClumpingIndexPFT{FT}());
mask_LUT!(CLI_LUT, FT[0,1]);
CLI_LUT = regrid_LUT(CLI_LUT, Int(size(CLI_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(CLI_LUT.data,3)
    preview_data(CLI_LUT, i, (0.4,1));
end
gif(anim, fps=1)

Gross primary productivity

# GPP MPI
anim = @animate for year ∈ 2001:2019, i ∈ 1:46
    GPP_LUT = load_LUT(GPPMPIv006{FT}(), year, "1X", "8D");
    mask_LUT!(GPP_LUT, FT[-100,Inf]);
    preview_data(GPP_LUT, i, (0,10));
end
gif(anim, fps=20)

# GPP VPM
anim = @animate for year ∈ 2000:2019, i ∈ 1:46
    @show year;
    GPP_LUT = load_LUT(GPPVPMv20{FT}(), year, "1X", "8D");
    mask_LUT!(GPP_LUT, FT[-100,Inf]);
    preview_data(GPP_LUT, i, (0,10));
end
gif(anim, fps=20)

Leaf area index

LAI_LUT = load_LUT(LAIMonthlyMean{FT}());
LAI_LUT = regrid_LUT(LAI_LUT, Int(size(LAI_LUT.data,2)/180));
anim = @animate for i ∈ 1:size(LAI_LUT.data,3)
    preview_data(LAI_LUT, i, (0,6));
end
gif(anim, fps=1)

Net primary productivity

NPP_LUT = load_LUT(NPPModis{FT}());
mask_LUT!(NPP_LUT, FT[-Inf,1e19]);
NPP_LUT = regrid_LUT(NPP_LUT, Int(size(NPP_LUT.data,2)/180));
NPP_LUT.data .*= 1e9;
preview_data(NPP_LUT, 1)

Sun induced fluorescence

SIF_LUT = load_LUT(SIFTropomi740{FT}(), 2018, "1X", "1M");
mask_LUT!(SIF_LUT, FT[-100,100]);
anim = @animate for i ∈ 1:12
    preview_data(SIF_LUT, i, (0,3.5));
end
gif(anim, fps=3)

Tree density

TDT_LUT = load_LUT(TreeDensity{FT}(), "12X", "1Y");
mask_LUT!(TDT_LUT, FT[0,Inf]);
TDT_LUT = regrid_LUT(TDT_LUT, Int(size(TDT_LUT.data,2)/180));
preview_data(TDT_LUT, 1, (0, 150000))

Wood density

TDT_LUT = load_LUT(WoodDensity{FT}());
mask_LUT!(TDT_LUT, FT[0,Inf]);
TDT_LUT = regrid_LUT(TDT_LUT, Int(size(TDT_LUT.data,2)/180));
preview_data(TDT_LUT, 1)

Land surface

Land elevation

ELE_LUT = load_LUT(LandElevation{FT}());
mask_LUT!(ELE_LUT, FT[0,Inf]);
ELE_LUT = regrid_LUT(ELE_LUT, Int(size(ELE_LUT.data,2)/180));
preview_data(ELE_LUT, 1)

Land mask

LMK_LUT = load_LUT(LandMaskERA5{FT}());
LMK_LUT = regrid_LUT(LMK_LUT, Int(size(LMK_LUT.data,2)/180));
preview_data(LMK_LUT, 1)

River flood plain height

FLD_LUT = load_LUT(FloodPlainHeight{FT}());
mask_LUT!(FLD_LUT, FT[0,Inf]);
FLD_LUT = regrid_LUT(FLD_LUT, Int(size(FLD_LUT.data,2)/180));
preview_data(FLD_LUT, 1)

River height

RVH_LUT = load_LUT(RiverHeight{FT}());
mask_LUT!(RVH_LUT, FT[0,Inf]);
RVH_LUT = regrid_LUT(RVH_LUT, Int(size(RVH_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVH_LUT, 1)

River width

RVW_LUT = load_LUT(RiverWidth{FT}());
mask_LUT!(RVW_LUT, FT[0,Inf]);
RVW_LUT = regrid_LUT(RVW_LUT, Int(size(RVW_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVW_LUT, 1)

River length

RVL_LUT = load_LUT(RiverLength{FT}());
mask_LUT!(RVL_LUT, FT[0,Inf]);
RVL_LUT = regrid_LUT(RVL_LUT, Int(size(RVL_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVL_LUT, 1)

River manning coefficient

RVM_LUT = load_LUT(LandMaskERA5{FT}());
RVM_LUT = regrid_LUT(RVM_LUT, Int(size(RVM_LUT.data,2)/180));
preview_data(RVM_LUT, 1)

River unit catchment area

UCA_LUT = load_LUT(UnitCatchmentArea{FT}());
UCA_LUT = regrid_LUT(UCA_LUT, Int(size(UCA_LUT.data,2)/180));
preview_data(UCA_LUT, 1)

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